Informe de propuesta de proyecto de bomba centrífuga

Acerca de la propuesta de bomba centrífuga

El principio de funcionamiento de la bomba de agua centrífuga es confiar en el vacío generado por el impulsor para aspirar agua desde abajo y luego bombearla a una temperatura alta. lugar Si no hay agua en el cuerpo de la bomba, si no se forma el vacío, el agua no será succionada. Si el nivel del líquido es más alto que el de la bomba de agua, puede usar el sistema autocebante para introducir agua en el cuerpo de la bomba. cuerpo de la bomba, de lo contrario también será necesario llenarlo con agua. Conocer su principio es suficiente para diseñar el tema del artículo.

Título de tesis "Diseño de control automático de sala de bombas de drenaje"

Resumen: Con el fin de mejorar las deficiencias de los métodos tradicionales de control de sala de bombas de agua y monitorear el estado operativo de cada equipo en el Sala de bombas en tiempo real, basado en PLC. Se analizó el sistema de monitoreo automático de drenaje de la sala de bombas de drenaje, y se analizó la composición del sistema y la preparación del software de control. El sistema utiliza PLC Siemens como controlador, detecta automáticamente el nivel de líquido y otros parámetros a través de componentes de detección y otros sistemas, controla automáticamente el funcionamiento de la bomba de agua y transmite los datos a la computadora host para lograr la detección remota.

Palabras clave: bomba de agua, PLC, control automático

1 Antecedentes de la investigación

1.1 Fuente del tema

La sala de bombas de drenaje de mi país El sistema de control todavía depende de métodos de operación manual tradicionales, y los controles automáticos tradicionales están controlados principalmente por relés convencionales accionados por contactores. Los controladores suelen ser potenciómetros y similares. Son controles automáticos puramente eléctricos basados ​​en principios eléctricos y son métodos de control analógicos. . Por ejemplo, el método de control analógico de un dígito tiene baja precisión y poca confiabilidad. Rara vez se utiliza en esta etapa, excepto en algunas ocasiones en las que los requisitos de precisión no son altos.

Con el rápido desarrollo de la tecnología de integración, los microcontroladores, PLC y computadoras industriales con microprocesadores como núcleo han penetrado rápidamente en varios campos del control industrial, dando lugar al control automático por computadora. Los controladores del control automático por computadora son varios tipos de computadoras (incluidas microcomputadoras de un solo chip, computadoras industriales y PLC, etc.). Su mayor ventaja es que el controlador puede almacenar y reconocer lenguajes (programas) especiales y emitir varias instrucciones según corresponda. a las ideas de control del programa, controlar la acción del actuador para que la cantidad controlada cumpla con los requisitos del sistema. Este proyecto de graduación consiste en transformar el sistema de control de la bomba de drenaje fallida para que todo el sistema utilice tecnología de control por computadora para controlar y detectar automáticamente el estado de la bomba de agua.

1.2 Propósito, importancia y tareas de la investigación

A juzgar por la situación actual de que el sistema de control de la sala de bombas de drenaje está relativamente atrasado y completamente controlado manualmente, es muy necesario agregar un sistema de control, para reducir la carga de trabajo del operador, optimizar la operación y extender la vida útil del equipo del sistema. Este tema consiste en diseñar un sistema de control para resolver los problemas anteriores. Este sistema fue diseñado en base al sistema de drenaje de la bomba de drenaje de un determinado proyecto. Sin embargo, el uso de este sistema no se limita a un determinado sistema de drenaje de bomba de drenaje de ingeniería.

La tarea principal de este proyecto es diseñar la parte de detección, la parte de control y la parte de red (controlador y comunicación por microcomputadora) a través de la parte de detección, el nivel de líquido del tanque de agua principal y el tanque de reposición de agua. y se detectan los parámetros de funcionamiento de cada bomba, se envían al controlador y se realiza el control eléctrico o el control automático a través del controlador. Y los datos se transmiten a la computadora central en la sala de control terrestre para realizar la detección remota.

2 Revisión de la literatura

En la actualidad, los sistemas de drenaje de muchas fábricas todavía utilizan control manual. El arranque, la parada y la conmutación de las bombas de agua se realizan manualmente, lo que depende completamente del. Actitud de trabajo y sentido de responsabilidad de los trabajadores, al mismo tiempo, el control manual no puede predecir con precisión la tasa de crecimiento del nivel del agua y no puede arrancar y detener automáticamente la bomba de agua durante el período pico de consumo de electricidad según el nivel del agua. y otros parámetros, esto afectará seriamente el nivel de gestión de la automatización de la fábrica y los beneficios económicos, y también es fácil que sea causado por factores humanos que causan riesgos de seguridad.

2.1 Descripción general del sistema de control

El control de diseño de este sistema se divide en tres partes:

Control manual en sitio

Control eléctrico de la sala de control subterránea

Detección remota en la sala de control principal sobre el suelo

A través de la detección del sensor del nivel de líquido en el tanque de agua principal, puede determinar automáticamente cuántos bombas de agua para arrancar para drenaje (control de detección automática), o manualmente. Puede optar por poner en marcha varias bombas de agua para drenaje (control eléctrico o control manual). Al mismo tiempo, se controla de forma similar la parada de la bomba de agua. Durante el funcionamiento de la bomba de agua, se monitorean los parámetros relevantes de la bomba de agua, como presión, flujo, temperatura, velocidad de rotación y presión negativa. Se emitirá una alarma cuando ocurra una falla. Si ocurre una falla grave, la bomba de agua se detendrá inmediatamente y se emitirá una alarma. Y transmitir todos los datos detectados a la computadora host en la sala de control principal en tierra.

2.2 Requisitos de control del sistema

2.2.1 Requisitos generales:

1. Lograr los siguientes controles:

Control manual, control eléctrico , Control de monitoreo automático

Debe poder cortar automáticamente el control eléctrico y el control automático durante el control manual. Debe poder cortar automáticamente el control manual y el control automático durante el control automático; corta automáticamente el control manual y el control eléctrico durante el control automático.

2. Control eléctrico: Determina automáticamente la apertura y cierre de la válvula según la bomba a arrancar, y solo es necesario decidir manualmente qué bomba arrancar o detener.

3. Control de detección automática: sin intervención humana, la bomba se puede arrancar, los parámetros de funcionamiento detectados, la bomba parada y las alarmas de diagnóstico de fallas se pueden realizar automáticamente en función del nivel de líquido del tanque de agua principal.

2.2.2 Requisitos específicos:

1. Conversión de control manual/control no manual in situ (el control no manual incluye control eléctrico y control de detección automática), control eléctrico/ conversión de control de detección automática

2. El control manual en el sitio está controlado directamente por la parte de control electrónico, mientras que el control eléctrico/detección automática está controlado por el controlador

3. Detección automática el control realiza el arranque automático de la bomba de agua:

(1) Según la señal de nivel de agua, determine la cantidad de bombas de agua que se encenderán y qué bomba de agua arrancará

( 2) Cierre la válvula de drenaje de la bomba de agua que se va a arrancar y determine la tubería de drenaje y el estado del interruptor de cada válvula de distribución.

(3) Encienda la bomba de vacío que conecta la válvula de escape; bomba de vacío y la bomba de agua (; la bomba de agua comienza a agotar y detectar la señal de presión negativa en el puerto de succión de la bomba de agua;

(4) Cuando la señal de presión negativa en el puerto de succión alcanza el valor predeterminado, arranque la bomba de agua (arranque de reducción de presión, realizado mediante control electrónico, abra la válvula de drenaje, cierre la válvula de escape que conecta la bomba de vacío y la bomba de agua, apague la bomba de vacío y la bomba de agua entrará en operación de drenaje normal);

La bomba de agua en funcionamiento debe mostrarse en tiempo real en la sala de control subterránea.

4. Monitoreo de parámetros durante el funcionamiento de la bomba de agua:

Bomba de agua. entrada Durante la operación normal de drenaje, los parámetros para detectar el funcionamiento de la bomba de agua son:

　(1), señal de nivel de agua

　(2), señal de presión de drenaje del agua. bomba

(3 ), señal de presión negativa en el puerto de succión de la bomba de agua

(4), señal de flujo de la bomba de agua

(5) , señal de velocidad de la bomba de agua

(6), señal de temperatura del cojinete de la bomba de agua

Los parámetros anteriores de la bomba de agua puesta en funcionamiento y el nivel de líquido de la tubería principal El tanque de agua debe mostrarse en tiempo real en la sala de control subterránea, y estos parámetros deben transmitirse a la computadora host en la sala de control sobre el suelo.

5. Detección y control automáticos para realizar la parada automática de las bombas de agua:

(1) Según la señal de nivel de agua, determine la cantidad de bombas de agua que se detendrán y qué bomba de agua para detener;

(2) Cortar la energía a la bomba de agua que se va a detener y cerrar la válvula de drenaje

(3) De acuerdo con la señal de nivel de agua, cuando el agua; El nivel es inferior al nivel mínimo de agua, detenga la última bomba de agua. Los pasos son los mismos que los anteriores.

(4) Después de que todas las bombas de agua se detienen, el sistema está en estado de monitoreo automático y está listo para comenzar en cualquier momento.

6. Drenaje de emergencia:

(1) Cuando la señal de nivel de agua excede el nivel de agua de advertencia (nivel del fondo del pozo), todas las bombas de agua se ponen en marcha (el procedimiento de arranque es el mismo como arriba, comenzando uno por uno para evitar que la corriente de arranque sea demasiado grande

(2) A medida que la señal del nivel del agua disminuye gradualmente, cuando la señal del nivel del agua es más baja que la línea de advertencia de seguridad, algo de agua. las bombas se detendrán gradualmente (el procedimiento de parada es el mismo que el anterior

(3) Cuando la señal de nivel de agua sea inferior al nivel mínimo de agua, detenga todas las bombas de agua (el procedimiento de parada es el mismo); como arriba), y el sistema está en un estado de monitoreo automático y está listo para comenzar en cualquier momento.

7. Diagnóstico de fallas y alarma de falla en el funcionamiento de la bomba de agua.

(1) La bomba de agua no absorbe agua (señal de vacío). El flujo es pequeño (señal de vacío, señal de presión);

(3) La bomba de agua no suministra agua (señal de presión, señal de flujo

(4) La velocidad cambia); mucho (señal de velocidad, señal de presión), señal de flujo);

(5) Sobrecalentamiento del rodamiento (señal de temperatura

(6) Sonido interno anormal Las posibles razones son un gran flujo. , altura de succión excesiva y succión excesiva. Hay infiltración de aire por todas partes y la temperatura del líquido que se aspira es demasiado alta. (Señal de flujo, señal de presión negativa, señal de temperatura).

En caso de las averías anteriores, el operador será notificado inmediatamente mediante una alarma; en caso de avería grave, se dará la alarma y se detendrá la bomba de agua defectuosa.

3 Plan de diseño

3.1 Determinación del plan de control manual

1. El control manual en sitio controla directamente cada componente por separado a través de la parte de control electrónico, y el interruptores requeridos Hay:

? Control manual en sitio/interruptor de control no manual

? Interruptor de arranque/parada de cada bomba de agua

? , válvula de drenaje de cada bomba de agua, interruptor de apertura/cierre de la válvula de distribución

2. Los valores de conmutación de salida son:

? Luz de señal de apertura de cada válvula

> 3.2 Determinación del plan de control eléctrico/detección automática del sistema

De acuerdo con las condiciones del sitio y los requisitos de control del sistema, la configuración del punto de E/S de control y la visualización de parámetros del sistema de control de la sala de bombas se obtienen, incluyendo principalmente:

1. Valor del interruptor de entrada:

?Interruptor de selección del modo de control de control eléctrico/detección automática

?Parámetros de visualización de cada botón de la bomba

?Botón de control de bomba

2. Entrada de cantidad analógica:

? Entrada de temperatura

Entrada de presión negativa

? Presión de entrada

? Nivel de líquido de entrada

?Velocidad de entrada

?Caudal de entrada

3.

?Arranque y parada del motor de la bomba de vacío y de la bomba de agua principal

?Interruptor de válvula solenoide/válvula eléctrica

?Lámpara de señal de modo manual

?Lámpara de señal de modo eléctrico

?Lámpara de señal de modo automático

?Luz de alarma de falla

El control in situ consta de una red de control PLC El primer PLC. detecta los niveles de líquido del tanque de agua principal y el tanque de reposición de agua, controla 3 bombas de agua y controla el segundo PLC. El segundo PLC controla 4, 5, 6 bombas. La sala de control sobre el suelo está compuesta por una computadora host. el cual recibe principalmente el nivel de líquido del tanque de agua principal y los parámetros de operación de cada bomba desde la sala de control subterránea.

4 Acuerdo de progreso

1 de agosto de 2011? 1 de septiembre de 2011 Revisar la literatura y redactar el informe de propuesta

2 de septiembre de 2011 ¿Se completó el proceso y el análisis de fallas? investigación el 30 de septiembre de 2011

1 de octubre de 2011? 31 de octubre de 2011 Escribió el artículo

1 de noviembre de 2011 ¿La tesis fue finalizada el 30 de noviembre de 2018 y preparada para? defensa

Referencias

[1] Pan Xinmin. Tecnología de control de microcomputadoras. Beijing: Aeronáutica y Astronáutica University Press, 1999

[2] Zhu Xiaoqing, editor- en jefe. Tecnología y aplicación de control de detección de procesos. Beijing, Metallurgical Industry Press, 2002

[3] Huang Jichang. Principio de funcionamiento y ejemplos de aplicaciones. Beijing: People's Posts and Telecommunications Press, 1998

[4] Comité Editorial del Manual de Dispositivos de Bomba. Beijing: Machinery Industry Press, 1992

[6] Manual de Diseño de Procesos de la Industria del Agua Equipos de Ingeniería de la Industria del Agua. Construction Industry Press, 1999

[7] Qin Zenghuang. Ingeniería eléctrica Volumen 1 Tecnología eléctrica. Beijing: Higher Education Press 1999

[8] Sistema de controlador programable SIEMENS SIMATIC S7-200. manual, número de pedido: 6ES7 298-8FA21-V1-5D00.

　[9] Li Maolin. Manual de selección de equipos de control electrónico de distribución y aparatos eléctricos de bajo voltaje Shenyang: Liaoning Science and Technology Press, 1998.

[10] Wang Renxiang. Principios de los aparatos eléctricos de bajo voltaje de uso común y su tecnología de control. Beijing: Machinery Industry Press, 2001

[11] Zhou Jun. Control eléctrico y. PLC Beijing: Machinery Industry Press, 2001

[12] Selección, diseño y mantenimiento de controladores programables Beijing: Machinery Industry Press,